Estudio comparativo de simulación de aumento de temperatura en la unidad principal del anillo

Resumen

Este artículo aborda el problema del aumento de temperatura de la unidad principal del anillo mediante el establecimiento de un modelo simplificado y la realización de un análisis comparativo en dos módulos de resolución de campo de temperatura.

Resumen

La unidad principal de anillo (RMU) es un dispositivo crítico en los sistemas de distribución de energía utilizados para conectar y distribuir electricidad. Sin embargo, debido a su estructura interna compacta y alta carga de corriente, los problemas de disipación de calor son particularmente prominentes. Para abordar este problema, este estudio propone de manera innovadora un modelo RMU simplificado, empleando métodos de simulación de elementos finitos para resolver con precisión las pérdidas óhmicas de los conductores en condiciones reales de operación y obtener datos de pérdida óhmica para varios componentes. Esta es la primera investigación en profundidad del problema del aumento de la temperatura de la RMU utilizando un enfoque tan integral. Posteriormente, el campo de temperatura se resolvió utilizando dos módulos diferentes de análisis de campo de temperatura, con una comparación y análisis detallados de los resultados de la simulación para identificar similitudes, diferencias y tendencias en la distribución de la temperatura. Los resultados indican que el modelo de solución de campo de temperatura, que considera la transferencia de calor convectiva, es más preciso y se alinea con las condiciones reales de operación. Esta investigación proporciona un enfoque innovador y soluciones prácticas para el diseño y la optimización de RMU. La investigación futura puede explorar más a fondo los métodos de análisis de acoplamiento multifísico para abordar el diseño estructural y los problemas de validación obligatoria para RMU de alto y ultra alto voltaje y otros equipos eléctricos, proporcionando así información importante para el diseño de ingeniería.

Introducción

La unidad principal de anillo es un grupo de aparamenta de alto voltaje montada en un gabinete de metal de acero o hecha de una unidad de fuente de alimentación de red de anillo espaciada ensamblada de equipo eléctrico. La estructura general del interruptor de carga y el circuito conductor consta del circuito conductor, que incluye una serie de componentes que comprenden el núcleo principal de la unidad de anillo. Sin embargo, debido a su estructura interna compacta, la unidad principal del anillo enfrenta desafíos en la disipación de calor. Esto puede provocar deformación térmica y envejecimiento cuando se opera durante períodos prol....

Protocolo

1. Modelo

NOTA: Debido a la compleja estructura de la unidad principal del anillo (Figura 1A), se eligió un software de diseño en línea para simplificar el funcionamiento de la unidad principal del anillo.

1. Simplificación de la modelización
   1. Simplifique parcialmente el modelo, conservando la sección de la caja de aire de la RMU mientras elimina o simplifica otros componentes, como ejes aislantes, pernos de fijación, tuercas, componentes de sellado y soportes de soporte de presión. La versión simplificada se muestra en la (Fig....

Discusión

Este documento es un análisis de simulación comparativo del aumento de temperatura del gabinete de anillo basado en software de modelado de ingeniería y software de elementos finitos, y la solución más adecuada para la situación real de aumento de temperatura se analiza mediante dos módulos de solución de campo de temperatura de elementos finitos. La gestión térmica también se describe en Icoz²³ como un componente crítico y esencial para mantener la al.......

Materiales

Name	Company	Catalog Number	Comments
Air	/	/	Conventional gases
Aluminum	/	/	Alloy Materials
Copper	/	/	Alloy Materials
Icepak	ANSYS company	ANSYS 2021R1	A CFD thermal simulation software
PC hosting	/	12th Generation Intel(R) Core(TM) i5-13500F CPU	Host computer equipment
SolidWorks	Subsidiary of Dassault Systemes	SolidWorks2021	An engineering software drawing tool
Steady-state thermal	ANSYS company	ANSYS 2021R1	A thermal simulation solution tool